تاثیر روش های پوشش دهی نانو ذرات دی اکسید سیلیکون بر بهبود شار حرارت بحرانی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 مدیر گروه پژوهشی پرتو فرآوری

3 هیئت علمی پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای

4 هیات علمی-پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

5 مسئول پژوهشکده راکتور پژوهشکده علوم و فنون هسته ای

چکیده

در این مطالعه از دو روش پوشش دهی نانو ذرات دی اکسید سیلیکون ( (SiO2، جوشش استخری و الکتروفورتیک، جهت افزایش شار حرارت بحرانی نوارهای استیل مورد استفاده قرار گرفته است. در هر یک از این دو روش، پوشش دهی در مدت زمان 20، 40 و 60 دقیقه با ثابت نگه داشتن سایر پارامترها انجام شده و با بررسی عکس‌های SEM1 و EDS2 گرفته شده، زاویه تماس اندازه گیری شده است. با استفاده از این دو روش سطوح آبدوست و فوق آبدوست ایجاد شده ، منحنی جوشش و شار حرارت بحرانی محاسبه و با روابط تجربی و تحلیلی موجود مقایسه گردید. نتایج نشان داد که زاویه تماس برای سطوح پوش دهی شده به روش جوشش استخری کمتر از روش الکتروفورتیک است و در نتیجه شار حرارت بحرانی به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. همچنین مقایسه نتایج شار حرارتی بحرانی حاضر با نتایج تجربی که تابعی از خواص سطح می باشند همخوانی بهتری را نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of nano-particle coating techniques of SiO2 on improvement of Critical Heat Flux

نویسندگان [English]

  • Hossein Kazeminejad 2
  • Hossein Khalafi 3
3 Professor, Nuclear Science and Technology Research Institute
چکیده [English]

In this study, two methods of nano-particle coating, by boiling and electrophoretic, have been used to investigate the effect of surface modification on Critical Heat Flux of stainless steel plates. In each of these two methods, the coating was performed for 20, 40, and 60 minutes while other parameters remained constant. The SEM1 and EDS2 images were captured and then the contact angles were measured using the Stadler technique to study the effect of surface properties on Critical Heat Flux. Finally, the boiling curves of the hydrophilic and superhydrophilic surfaces were obtained and then the Critical Heat Flux (CHF) is determined. The CHF values were compared with the existing experimental data and emperical correlations. It was found that the CHF for nano particle coating by pool boiling, is significantly higher than those of electrophoretic coating. Also, comparison of the present Critical Heat Flux results with those obtained by the empirical correlations that are function of surface properties showed better agreement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pool Boiling Coating
  • Electrophoretic coating
  • Critical Heat Flux